Микросүлжээний цахилгаан дистрибуцид дунд болон бага хүчдэлийн төхөөрөмжүүд

Микросүлжээ нь нарны энергийн нөөс, хадгалуур, генератор зэрэг тархимал энергийн нөөсүүд (ТЭН) ба ачаалалтай хамт үйлдэж, дотоод сүлжээнд холбогдсон буюу тусгаарлагдсан байдалд ажиллах ёстой. Микросүлжээний дамжуулалтын төхөөрөмж энэ системийн төвд бүрдүүлдэг. Түүнд зүгц ток түүдүүлдэг биш — хүчдлийн урсгалын чиглэл, ямар хэсгүүд тусгаарлагдаж, нөхцөлд өөрчлөлт гарах үед микросүлжээ хэрхэн аюулгүй байхыг шийддэг.

1. Дунд болон бага хүчдлийн архитектур

Типичны микросүлжээ хүчдлийн хоёр давхарга дагуу хүчдлийн тараалтад зохион бүтээдэг, хүчдлийн хүрээ тус бүрд өөрийн дамжуулалтын төхөөрөмж ба хамгаалалтын схемтэй.

Дунд хүчдлийн тал

Дунд хүчдлийн тал ТЭН-үүдээс хүчдлийг цуглуулж, үйлдвэрлэлд хүчдлийг хангагч сүлжээнд холбогдож, дунд хүчдлийн дамжуулалтын төхөөрөмж нь ихэвчлэн гол орж ирж буй таслаж буй төхөөрөмж, таслаж буй төхөөрөмж ба үүрдийн төхөөрөмжүүдийн хүчдлийн тараалт панелүүдийг агуулдаг. Энэ давхарга илүү өндөр гэмтлийн токтой тул хүчтүүр арк-флэш хамгаалалт шаарддаг.

Бага хүчдлийн тал

Бага хүчдлийн талбарт хүчдлийн хувиргагчийн хоёрдугаар талын хүчдлийг үйлдвэрлэх газрын хүчдлийн хэлхээс ба жижиг ачаалалд тараадаг. Бага хүчдлийн хүчдлийн төхөөрөмж нь хайрцагт хийн бүтээдэг галт унтраагчид ба жижиг шинэсний бүтээдэг хүчдлийн төхөөрөмжүүдтэй салаа хэлхээнүүдийг үйлчилдэг. Дунд ба бага хүчдлийн талбарын тусгаарлалт галт түвшнийг удирдах болойг хангаж, хүчдлийн төхөөрөмжүүдийн хүчдлийн талбарыг тус тусад нь хамгаалах болойг хангаж.

2. Галт унтраагчид, таслах төхөөрөмжүүд ба шинэснүүд

Гурван үндсэн төхөөрөмж хүчдлийн төхөөрөмжийн бүх цуглуулманд суурь үүрэг гүйцэтгэдэг, түүнд бүртгэлтүүн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Таслагчид

Хэлхээний галт унтраагчид галт гүйдлийг илрүүлж, автоматаар зогсоодог. Түүн дараах төхөөрөмжүүдийг хамгаалж, галт үзэлдүүн системд дуудлагын галт үзэлдүүн тархаж. Дунд хүчдлийн хэрэглээнд вакуум ба SF6 галт унтраагчид түгээмүүр; бага хүчдлийн хэрэглээнд хайрцагт хийн галт унтраагчид түгээмүүр.

Таслах төхөөрөмжүүд ба шинэснүүд

Холболтын таслалт нь аюулгүй засварын үед хархиралдаг агаарын зайг үүсгэдэг, түүн дотор ажил эхлэх өмнө гурван цахилгаан хэлхээс цахилгааныг таслахыг баталжадэг. Шинэсүүд бүхнийг холбодог, олон тооны үүсгүүр болон ачаалалд нийтлэг цахилгаан зангилаа үүсгэдэг. Дунд хүчдэлийн цахилгаан төхөөрөмжид агаарын таслалтч илин гаргаж болдог хүчдэлийн таслалтч нь үндсэн таслалтч юм; бага хүчдэлийн цахилгаан төхөөрөмжид хайрцагт хүчдэлийн таслалтч ихэвчлэн үүн дүрслүүр юм.

Хүртэлхүүн төхөөрөмж бүрт тодорхой үүрэг бүрдүүлдэг, мөн түүнийг алгасах нь бүх төхөөрөмжийн аюулгүй байдлыг сулруулдэг.

3. Гэмтлийн тусгаарлалт ба иерархичны хамгаалалт

Гэмтлийн үед хамгаалалтын систем нь үлдсэн микро-сүлжээ ажиллахын тулд хамгийн бага гэмтлүүд зонд тусгаарлалт хийдэг.

Хооронд хамтран ажиллах чадвар ба сонгомуйн зарчим

Гэмтлийн хамгийн ойрхон бүрдүүн таслалтч нь хамгийн түрүүнд шүүрдэг. Түүний ардах нөхөрлөг релеүд түүнийг хүлээж, анхдагч хамгаалалт хүчингүй болж, түүн дараа шүүрдэг. Энэ зарчим, хооронд хамтран ажиллах чадвар ба сонгомуйн зарчим гэж нэрлэдэг, гэмтлийн улмаас том масштабын цахилгааныг таслахыг саатуулдэг.

Хоёр горизонтын дуудлага

Микросүлжээнд гомбооны дүрс нь асуудал үүсгэдэг, учир нь арал хөдөлгөөний горимд гомбооны гүйдэл шүлгийн холбогдсон горимд байгаа гүйдлээс их хүчтнэр. Хамгаалалтын тохируулалт нь хоёр горимд төдий л найдвартай ажиллах ёстой. Одоогийн цифровой релеүд адаптив тохируулалттайд бөгсөн бөгсөн горимд хамгаалалтын профилуудыг солих чадвартай, микросүлжээ шүлгийн холбогдсон буюу үл холбогдсон байхад илүү сонгомуйн тогтвортой бүтэц хангаж өгдөг.

4. Шүлгийн холбогдсон ба арал хөдөлгөөний шилжилт

Микросүлжээ шүлгийн сүлжээттэй уулзах цэг нь бүх системд хамгийн чухал зангилаа.

Холбогдсоны төхөөрөмж

Холбогдсоны төхөөрөмж нь нийт холбогдсоны цэгт байрладаг. Шүлгийн сүлжээттэй гомбоо үүсгэх үед түүн дээр микросүлжээг хурдан салгаж, орон нутгийн ачааллыг хүчдэлд үлдээх ёстой. Төлөвлөсөн арал хөдөлгөөний үед түүн дээр тодорхой мөчид нээгдэж, ДЭБ-ийн хяналт төхөөрөмжүд гаралтыг зохицуулах сигнал илгээдэг.

Хурдан шилжилт ба холбоо

Хурдан үйлчилдэг хамгаалагчид болон холбооны үндсэн логик нь шаардлагагүй цахилгааны таслалтыг саархуулж, шилжилтийн хоёр талаа хамгаалж поможно. Аралдаж буй үед ДЭН-ийн инвертерүүд нь тогтвортой давтамж ба хүчдэлийг хадгалахын тулд гүйдэл-үүсгүүрээс хүчдэл-үүсгүүр рүү шилжинхүйцэд. Хүчдэл төлөөлөх төхөөрөмж ба түүнтэй холбогдсон удирдлагын төхөөрөмжүүд нь энэ дамжуулалтыг координацид оруулж поможно.

5. Трансформаторууд, инвертерүүд ба удирдлагын төхөөрөмжүүдтэй холболт

Хүчдэл төлөөлөх төхөөрөмж тусгаарлан үйлчилдэгүй. Тэр нь жижиг сүлжээний өргөн экосистемтэй гүнзгий интеграцид орж поможно.

Трансформаторууд ба инвертерүүдтэй холболт

Хүчдэл төлөөлөх төхөөрөмж нь дунд хүчдэл (MV) ба бага хүчдэл (LV) түвшнүүдийн хооронд зуурлаж поможнох төхөөрөмжүүдтэй, мөн нарны панелүүд юм уу батарейнуудаас гарч ирж поможнох тогтмол гүйдлийг хувиргаж поможнох гүйдлийн инвертерүүдтэй холбогдож поможно. Хүчдэл төлөөлөх төхөөрөмжийн техник үзүүрлүүд ба трансформаторууд/инвертерүүдийн чадал хоорондын зөв координаци нь найдвартай үйлчилдэгүйн үүрэгтүүн шаардлага.

Холбогдох протоколууд

Орчин үеийн хуваарчлагчид ба хамгаалалтын релеүд Modbus юм уу IEC 61850 зэрэг протоколуудын дагуу өгөрлийг солилцож, микро-сүлжээний удирдлагын төхөөрөмж нь түлхүүрүүдийн байдалд хяналт тавих, холбооны замаар команд илгээх боломжтой. Харин түүнгүй тохиолдолд координирован аралдаж ажиллах, харанхуй дүүрэн ажиллуулж ахисаа сэргээх үйлдлүүд гүйцэтгэх боломжгүй.

6. Сонгох үндесэн шаардлагууд

Зөв түлхүүрүүд сонгох нь гурван чухал үнэлгээд анхаарах шаардлагатай.

Нэр бүхий даралт

Номиналь хүчдэл нь системийн түвшинтэй таарах ёстой. Дунд хүчдэлт (MV) хэрэглээд нь түүнд хамаарах номиналь хүчдэлүүд нь ихэвчлэн 11 кВ, 22 кВ юм уу 33 кВ бөлгөөнүүд. Бага хүчдэлт (LV) хэрэглээд нь стандарт нь ихэвчлэн 380/220 В. Зөв хүчдэлт ангилал сонгох нь хүчдэл төвөгтүүлэлтийн бүтэн бүтэлгүй байдал, урт хугацааны найдвартай байдалыг хангана.

Богино холболтын тэсвэрт чадал

Бүтэн гүйцэтгэх хүчдэлт төвөгтүүлэлтийн үнэлгээ нь суурилж буй цэгт бүтэн гүйцэтгэх хамгийн их гэмтлийн гүйдэлтэй харьцуулж илүү байх ёстой. Цахилгаан сүлжээнд холбогдсон горимд цахилгаан станцын хувь нь гэмтлийн гүйдлийг маш өндөр түвшинд хүртгэж чадна; аралдаж ажиллах горимд инвертор-суурьт источникүүд бага гүйдэл үүсгэн ч, хүрээлэн бүрхүүлд хангалтай бүтэн гүйцэтгэх чадвар шаардлагатай.

Баригчийн хамгаалал

Хамгаалалтын түвшин суурилж буй орчинд хамаарна. Цэвэр өрөөнд суурилж буй дотоод хүчдлийн төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн IP30 шаардлагыг хангах ёстой, харин гадаа эсвэл хүнд нөхцөлд суурилж буй төхөөрөмжүүд нь IP54 юм уу түүнээс дээш түвшин шаардлагыг хангах ёстой. Хүмүүсийн аюулгүй байдал, төхөөрөмжүүдийн багтаамжийн хувьд дотоод нүүрлүүт хамгаалалт, хүчдлийн салгагчийн төрөл мөн анхааралд хүртүүлж буй зүйлс.

Микросүлжээний хэрэглээний нэмэлт хүчин зүйлс нь агаарын температур, чийгшил, далайн цасны нөлөө, агаарын төвд өндөрсөн өндөрт шаардлагатай бүүрдүүлэлтийн муруйнууд. Орчин нь шууд нөлөөлж буй зүйлс нь материал сонгох, үйлдэх интервалын хувьд.

7. Хэрэглээний сценариуд

8. Түгээмэл асуултууд

Асуулт 1: Микросүлжээний түлхүүр төхөөрөмж гэж юу вэ, яагаад чухал вэ?

Микросүлжээний түлхүүр төхөөрөмж нь тархан энергийн нөөцүүд (DER), ачаалал ба утилитетийн сүлжээ хоорондын хүчдлийн урсгалыг удирдаж, төвлөрсөн тархалт ба хамгаалах төхөөрөмж юм. Тэр нь сүлжээнд холбогдсон ба арал хэлбэрт аюулгүй ажиллахыг хабзүүрлэн, гэмтлийн тусгаарлалт үзүүрлэн, ажиллалтын төлөвүүд хоорондын тасралтгүй шилжилтийг хангаж өгдөг.

Асуулт 2: Микросүлжээний дунд хүчдэлийн (MV) ба бага хүчдэлийн (LV) түлхүүр төхөөрөмж хоорондын ялгаа юу вэ?

MV түлхүүр төхөөрөмж нь дунд хүчдэлийн түвшинд (ихэвчлэн 11 кВ–33 кВ) ажиллаж, DER-үүдээс цуглуулж, утилитетийн холболтыг хангаж өгдөг. LV түлхүүр төхөөрөмж нь бага хүчдэлийн түвшинд (380/220 В) ажиллаж, ачаалалд хүчдлийг тархалтуйн хангаж өгдөг. Хоёр давхарга трансформатораар тусгаарлагдаж, тусдаа хамгаалагдаж өгдөг.

Асуулт 3: Микросүлжээний хамгаалах координаци как ажиллаж өгдөг?

Хамгаалалтын координацид сонгомүүр зарчим баримтладаг: гомдлын хамгийн ойрхон байрлах таслур анхны удаа ажиллаж, нөхөн хамгаалалтын релеүд нүүрлэлтийг хангаж. Микросүлжээнүүдэд адаптив хамгаалалтын тохиргоо шаардлагатай, учир нь гомдлын гүйдэл сүлжээ холбогдсон ба арал холбогдсон горимуудын хооронд илт ялгаатай.

Асуулт 4: Орчин үеийн микросүлжээний дамжуулагч төхөөрөмжүүдэд ямар холбооны протоколууд ашигладаг?

Түүнд Modbus RTU/TCP, IEC 61850 (GOOSE ба MMS), DNP3.0 гэсэн протоколууд орно. Түүнээс үүдэн дамжуулагч төхөөрөмж ба микросүлжээний удирдлагын төхөөрөмж хоорондын бодит цагт төлөвийн хяналт, холоос унтраах командууд, хамгаалалтын логикын координаци боломжтой.

Асуулт 5: Микросүлжээний төсөлд дамжуулагч төхөөрөмж сонгохдоо ямар хүчин зүйлсийг тооцох шаардлагатай?

Үүнд системийн түвшинтэй нийцүүр хүчдэл, бүрдүүлж буй гомдлын гүйдлээс илүү бүтээмжтэй богино холболтын төрөл, суурилж буй орчинд тохирох IP ангилал, аюулгүй байдлын хувьд дотоод нүүрлэлтийн ангилал, микросүлжээний удирдлагын төхөөрөмжтэй холбогдуулахад зориулан холбооны чадвар орно.